釀造酒課程設(shè)計

1、 摘要: 啤酒既是一種食品飲料,又是一種內(nèi)涵豐富的文化用品。飲酒不僅是一種飲食行為,又是一種文化交際活動。啤酒作為食品飲料產(chǎn)品不僅代表生產(chǎn)力和微生物科學(xué)技術(shù)，飲酒活動又是世界各民族獨特傳統(tǒng)文化重要組成部分。啤酒雖不是人類生存的必需品，但在社會生活中具有無法替代的功能。如今，啤酒的產(chǎn)量在我國釀造酒生產(chǎn)中產(chǎn)量最高，已超過3000萬噸僅次于美國。啤酒的主要原料是大麥，大米，玉米等。而中國是一個糧食大國，它為啤酒廠的建立提供了良好的原料來源。本設(shè)計中把產(chǎn)品定位為市場比較普遍的淡色啤酒，年產(chǎn)量5萬噸。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計生產(chǎn)工藝流程并進行工藝計算并對重點設(shè)備和能量消耗進行計算。產(chǎn)品的廣闊市場為工廠的生存

2、和發(fā)展提供了良好的保證。1工藝選取和論證1.1原料的選擇大麥大麥之所以適于釀造啤酒，是由于：大麥便于發(fā)芽，并產(chǎn)生大量的水解酶類。大麥種植遍及全球?；瘜W(xué)成分適合釀造啤酒。非人類食用主糧。大麥按麥粒在麥橞上斷面分配形態(tài)，可分為六棱大麥，四棱大麥和二楞大麥。大麥的形態(tài)一大麥的形態(tài)（1）胚: 大麥的最主要部分。大麥的生命力部分，發(fā)芽時產(chǎn)生各種酶類。（2）胚乳：胚的營養(yǎng)倉庫，主要成分為淀粉和脂肪。是一切生化反應(yīng)的場所。（3）皮層：皮殼、果皮、種皮組成。果皮外表的蠟質(zhì)層對赤霉酸和氧不透性，與休眠有關(guān)。種皮半透性皮殼有害成分多，麥汁過濾時作為過濾層二大麥的化學(xué)成分1淀粉大麥的主要貯藏物，存于胚乳細胞壁內(nèi) 大

3、麥淀粉有大顆粒(20-40um)和小顆粒(2-10um) 。麥芽淀粉酶作用于直鏈淀粉，幾乎全部轉(zhuǎn)化為麥芽糖和葡萄糖，但作用于支鏈淀粉，除生成麥芽糖和葡萄糖外，尚生成相當(dāng)數(shù)量的糊精和異麥芽糖。糊精是淀粉水解的不完全產(chǎn)物，不能發(fā)酵生成醇2半纖維素和麥膠物質(zhì)是胚乳細胞壁的組成部分。半纖維素和麥膠物質(zhì)約占大麥質(zhì)量的10-11%，二者具有類似的化學(xué)成分。麥膠物質(zhì)包括：(1)以葡萄糖單位構(gòu)成的-葡聚糖(2)以阿拉伯糖和木糖構(gòu)成的戊聚糖(3)微量半乳糖、甘露糖和糖醛酸3、蛋白質(zhì)清蛋白：是唯一能溶于水的高分子蛋白質(zhì)，煮沸時凝固沉淀它可能是與多糖結(jié)合的物質(zhì)，對啤酒泡持性起重要作用。球蛋白：球蛋白可分為四組，相對

4、分子質(zhì)量依次遞增。組等電點的PH較低，為49，在麥汁煮沸時不可能全部沉淀除去，以至殘存于麥汁及啤酒中。 球蛋白含活性-SH基，具有氧化趨勢，在空氣存在下，-SH基氧化生成-S-S鍵，形成更難溶解的氧化物，使啤酒混濁，因此， 球蛋白是對啤酒穩(wěn)定性有害的主要成分之一。醇溶蛋白 ：是麥糟蛋白質(zhì)的主要成分。按谷氨酸含量之不同將醇溶蛋白區(qū)分為 五組，其中和兩組是造成啤酒冷混濁和氧化混濁的主要成分。谷蛋白：谷蛋白和醇溶蛋白是構(gòu)成麥糟蛋白質(zhì)的主要成分。 谷蛋白也由四個組分組成，約占大麥總蛋白量的29。4、多酚類物質(zhì)：在浸麥過程中加石灰、堿或甲醛能使酚類物質(zhì)浸出一部分，有利于大麥發(fā)芽，可提高啤酒的穩(wěn)定性。對啤

5、酒質(zhì)量危害最大的是多酚類物質(zhì)，如花色素原，或稱原花色素及兒茶酸等。這些物質(zhì)經(jīng)聚合和氧化，具有單寧的性質(zhì)，易和蛋白質(zhì)通過共價鍵起交聯(lián)作用而沉淀析出。如果這一反應(yīng)發(fā)生于麥汁制備、麥汁煮沸或發(fā)酵過程中，則可將某些凝固性蛋白質(zhì)沉淀而除去，有利于提高啤酒穩(wěn)定性。5、其他在浸麥過程中加石灰、堿或甲醛能使酚類物質(zhì)浸出一部分，有利于大麥發(fā)芽，可提高啤酒的穩(wěn)定性。對啤酒質(zhì)量危害最大的是多酚類物質(zhì)，如花色素原，或稱原花色素及兒茶酸等。這些物質(zhì)經(jīng)聚合和氧化，具有單寧的性質(zhì)，易和蛋白質(zhì)通過共價鍵起交聯(lián)作用而沉淀析出。如果這一反應(yīng)發(fā)生于麥汁制備、麥汁煮沸或發(fā)酵過程中，則可將某些凝固性蛋白質(zhì)沉淀而除去，有利于提高啤酒穩(wěn)定

6、性。三、啤酒釀造對大麥的質(zhì)量要求1、感觀(1)色澤淡黃色、具光澤、無病斑粒 (2) 氣味：無霉味和其他異味 (3) 谷皮：優(yōu)良大麥麥皮薄。(4) 麥粒形態(tài)：以短胖者比瘦長者為佳。 (5)夾雜物：雜谷粒和沙土等應(yīng)在2%以下。2.物理檢驗(1)千粒重 以無水物計千粒重應(yīng)為30一40g。二棱大麥較六棱大麥重。千粒重高浸出物亦高。 (2)麥粒均勻度 按國際通用標準麥粒腹徑可分為2.8、2.5、2.2mm三級。2.5mm以上一級大麥，2.5-2.2mm者為二級，2.2mm以下為次大麥，用作飼料 (3)胚乳性質(zhì) 胚乳斷面可分為粉狀、玻璃質(zhì)和半玻璃質(zhì)三種狀態(tài)。優(yōu)良大麥粉狀粒80以上。 （4）發(fā)芽率要求不得低

7、于96%，發(fā)芽力要求達到85%以上。 3、化學(xué)檢驗B淀粉含量在65%以上含水量在12%13%在15浸泡48h，大麥含水不低于42%蛋白質(zhì)含量為9%12%，其中1/31/2的蛋白質(zhì)可溶解到麥芽汁中。注：1)已正式定名的芳香型啤酒花制成的顆粒啤酒花，其-酸含量不受此要求限制。2)-酸2.0%為推薦值。 大米大米是最常用的輔助原料。添加大米的啤酒，色澤淺、口味清爽、泡沫細膩、酒花香味突出、非生物性好。大米淀粉含量高，蛋白質(zhì)、多酚類物質(zhì)、脂肪含量較麥芽低?；瘜W(xué)成分：水分1l13，淀粉7685，浸出物9095，蛋白質(zhì)611，脂肪0.21.0。國內(nèi)一般添加量為2550。大米用量過大時，會造成麥汁-氨基氮含

8、量過低，影響酵母的繁殖和發(fā)酵。水一啤酒生產(chǎn)用水主要包括加工水及洗滌、冷卻水兩大部分。 加工用水中投料水、洗糟水、啤酒稀釋用水直接參于啤酒釀造，是啤酒的重要原料之一，在習(xí)慣上稱釀造水，為離子交換用水。洗酵母水、啤酒過濾用水等也或多或少地會進入啤酒。啤酒釀造水的性質(zhì)，主要取決于水中溶解鹽類的種類和含量、水的生物學(xué)純凈度及氣味。它們將對啤酒釀造全過程產(chǎn)生很大的影響 如糖化時水解酶的活性和穩(wěn)定性、酶促反應(yīng)的速度、麥芽和酒花在不同含鹽水中溶解度的差別、鹽和單寧-蛋白質(zhì)的絮凝沉淀、發(fā)酵風(fēng)味物質(zhì)的形成等，最終還將影響到啤酒的風(fēng)味和穩(wěn)定性。 二啤酒釀造用水有哪些基本要求 要求釀造用水無色透明,無懸浮物、無沉淀

9、物。否則將影響麥汁透明度,啤酒容易渾濁沉淀。 將水加熱到2050時,用口嘗應(yīng)有清爽的感覺,氣味、口味都是中性的,無異味、無異臭,如有咸味、苦味、澀味則不能采用。 水中總?cè)芙恹}類應(yīng)在1502OOmg/l之間,含鹽過高會導(dǎo)致釀造的啤酒口味粗糙、苦澀。水的pH應(yīng)在6.87.2之間,偏堿或偏酸都會造成糖化困難,使啤酒口味不佳。 水中的有機物以高錳酸鉀耗氧量來計算,有機物的含量應(yīng)在3mg/L以下,若超過10mg/L則說明水已經(jīng)被嚴重污染。 生產(chǎn)淡色啤酒用水的總硬度應(yīng)在80dH相當(dāng)于5.706mmol/L的水硬度)以下,若生產(chǎn)濃色啤酒,水的總硬度可適當(dāng)提高。 水中鐵含量應(yīng)在0.3mg/L以下。水中不應(yīng)有銨

10、鹽存在,有銨鹽存在說明水不清潔,以不超過0.5mg/L為限。水中氯化物含量以206Omg/L為宜。水中硅酸鹽含量要求在30mg/L以下,若超過5Omg/L則麥汁不清,發(fā)酵時易形成膠團,影響酵母菌發(fā)酵和啤酒過濾,還能引起啤酒膠體渾濁,使啤酒口味粗糙。水中的細菌總數(shù)和大腸桿菌數(shù)應(yīng)符合生活飲用水標準。三、啤酒釀造用水的處理方法(1)煮沸法 采用煮沸的方法可使部分可溶性的碳酸氫鹽分解為不溶性的碳酸鹽和二氧化碳,以降低水的暫時硬度。(2)加石灰法 加石灰法可有效去除水中的暫時硬度、鐵離子和錳離子及某些有機物,但只能去除60%左右的鎂硬度,而且不能改變非碳酸鹽硬度。另外加石灰法還可用作離子交換法的預(yù)處理。

11、(3）加酸法 用酸改善水質(zhì)是一種簡單方便、行之有效的方法,生產(chǎn)中經(jīng)常采用。（4)加石膏改良法 添加石膏或氯化鈣,對于改善水質(zhì)、降低RA值具有顯著作用,合理使用對啤酒質(zhì)量無影響,而且成本遠低于加酸法,是在啤酒生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛的水處理方法。(5)離子交換法 (6)電滲析法 啤酒花啤酒生產(chǎn)中使用酒花的目的：利用其苦味、香味、防腐力和澄清麥汁的能力。一有效成分：酒花油、酒花苦味物質(zhì)，多酚類物質(zhì)。酒花油：主要成分是萜烯類碳氫化合物、含氧化合物和微量的含硫化合物等。酒花油不易溶于水和麥汁，大部分酒花油在麥汁煮沸或熱、冷凝固物分離過程中被分離出去。 盡管酒花油在啤酒中保存下來的很少，但卻是啤酒中酒花香味的

12、主要來源。酒花苦味物質(zhì)： -酸又稱葎草酮本身具有苦味和防腐能力，在弱堿溶液中易異構(gòu)化轉(zhuǎn)變成異-酸(異構(gòu)化率可為4060)。異-酸在麥汁中的溶解度比-酸大得多，具有強烈的苦味，防腐能力也高于-酸，是啤酒苦味的主要來源。 -酸又稱蛇麻酮溶解度小，苦味和防腐能力不如-酸，-酸有一定的抑制革蘭氏陽性菌和陰性菌的能力。 -酸和-酸容易氧化轉(zhuǎn)變成軟樹脂和硬樹脂，硬樹脂在啤酒釀造中無任何價值。多酚類物質(zhì)：酒花中的多酚含量比大麥中多酚含量要高得多，是影響啤酒風(fēng)味和引起啤酒混濁的主要成分。酒花中的多酚在麥汁煮沸時有沉淀蛋白質(zhì)的作用，但這種沉淀作用在麥汁冷卻、發(fā)酵、甚至過濾裝瓶后仍在繼續(xù)進行，從而會導(dǎo)致啤酒混濁。

13、因此酒花多酚對啤酒既有有利的一面，也有不利的一面，需要在生產(chǎn)中很好地控制。 酒花制品二酒花制品1、酒花粉 欲加工酒花粉,要將酒花的水分干燥至7%-9%,再將其粉碎成15mm的粉末,粉碎后的酒花在混合罐中進行均質(zhì)處理,才能進行包裝。 普通酒花粉的-酸含量與壓縮片狀酒花沒有多大區(qū)別,而富集酒花粉的-酸含量可高達10%以上(香型酒花10%,苦型酒花14%) 酒花粉比壓縮片狀酒花苦味物質(zhì)利用好,節(jié)約-酸達15%,并易于儲藏2、顆粒酒花顆粒酒花是在酒花粉末的基礎(chǔ)上添加約20%的膨潤土,然后用造粒機將粉末酒花加工成顆粒狀(造粒），顆粒直徑2-8mm, 長約15mm。 最普通的是90型顆粒酒花,僅去掉了10

14、%的雜味物質(zhì),苦味物質(zhì)等內(nèi)含物的含量與原酒花區(qū)別不是太大。 與壓縮片狀酒花相比,顆粒酒花體積小,可真空包裝,便于運輸和儲藏。 缺點是造粒時損失-酸3、異構(gòu)顆粒酒花 酒花中所含的-酸必須在麥汁煮沸過程中異構(gòu)化為異-酸才能賦予啤酒苦味,而這種轉(zhuǎn)變需要合適的溫度、時間及適宜pH,并且異構(gòu)率僅在33%左右。同時隨著煮沸時間的延長,酒花香氣成分易揮發(fā)。 采用異構(gòu)顆粒酒花能提高苦味物質(zhì)的利用率,釀造出的啤酒各項指標均正常,并且酒花香味突出3、酒花浸膏酒花浸膏的優(yōu)點 1） 提高了-酸的利用率,節(jié)約苦味物質(zhì)達20%左右 2）可以比較準確地控制使用量,保證成品啤酒苦味值的一致性； 3）體積較小,質(zhì)量降低,便于運

15、輸和儲藏 世界酒花產(chǎn)量的25%30%加工成了浸膏,目前生產(chǎn)酒花浸膏主要采用有機溶劑萃取和C02萃取兩種方法4、-酸酒花油-酸酒花油是用液態(tài)C02萃取酒花中的-酸和精油成分,含有70%的-酸及其衍生物以及20%的酒花精油(主要是葉烯、葎草烯、石竹烯等)。 - 酸酒花油又可用于改善苦型酒花的風(fēng)味,取代部分酒花或標準型酒花浸膏。 除上述酒花制品外,還有多種酒花制品用于改善啤酒口味,從而改變啤酒風(fēng)味單一的局面,使啤酒質(zhì)量得到進一步的提高1.2麥芽的制備 浸麥方式一常用的方法有間歇浸麥法、噴淋浸麥法（1）濕浸法 將大麥單純用水浸泡，不通風(fēng)供氧，只是定時換水。此法吸水較慢，發(fā)芽率不高。由于不通風(fēng)排C02，

16、不能克服休眠期和水敏感性的影響，制麥周期長，麥芽質(zhì)量低。此法已被間歇浸麥法所淘汰。（2）間歇浸麥法此法是浸水和斷水交替進行。 即大麥每浸漬一定時間后就斷水，使麥粒接觸空氣。浸水和斷水交替進行，直至達到要求的浸麥度。 在浸水和斷水期間需通風(fēng)供氧。（3）噴淋浸麥法 此法是浸麥斷水期間，用水霧對麥粒淋洗，既能提供氧氣和水分，又可帶走麥粒呼吸產(chǎn)生的熱量和放出的二氧化碳。 由于水霧含氧量高，通風(fēng)供氧效果明顯，因此可顯著縮短浸麥時間，還可節(jié)省浸麥用水(比斷水浸麥法省水2535)。二 噴霧浸麥操作 (1)投料后水洗和浸漬6h，每隔2h通風(fēng)20min。 (2)斷水噴霧18h，每隔12h通風(fēng)10一20min。

17、(3)水浸2h，通風(fēng)攪拌20min。 (4)斷水噴霧10h，每隔12h通風(fēng)1020min。 (5)水浸2h，通風(fēng)20min。 (6)斷水噴霧8h，每隔1h通風(fēng)20min。 (7)停止噴霧，空休2h出槽。 發(fā)芽體系一.發(fā)芽的方法：地板式發(fā)芽。通風(fēng)式發(fā)芽：通風(fēng)式發(fā)芽是厚層發(fā)芽，以機械通風(fēng)的方式強制向麥層通入調(diào)溫、調(diào)濕的空氣，以控制發(fā)芽的溫度、濕度、氧氣與二氧化碳的比例，達到發(fā)芽的目的 二發(fā)芽的方法設(shè)備：目前我國仍以薩拉丁式發(fā)芽箱最普遍，因為它易于土建施工、操作和維修方便。80年代開始引進勞斯曼發(fā)芽體系。至于兩用箱則由于上述缺點而處于徘徊狀態(tài)。 值得注意的是厚層發(fā)芽技術(shù)在我國少數(shù)廠開始應(yīng)用，它將傳統(tǒng)

18、的麥層厚度0.6-0.8m提高至1.2m以上，大大地提高了單位面積的產(chǎn)量。1薩拉丁發(fā)芽箱 概要：新型薩拉丁制麥芽系統(tǒng)專用設(shè)備是結(jié)合世界先進麥芽技術(shù)及裝備的發(fā)展情況選用了國外最新設(shè)計和國內(nèi)最優(yōu)秀的麥芽配套設(shè)備設(shè)計,使系統(tǒng)的成套性、先進性、實用性更加完善，是當(dāng)今最理想的制麥系統(tǒng)設(shè)備。特點：發(fā)芽箱的最大發(fā)芽高度達1.4米，發(fā)芽攪拌設(shè)備能使發(fā)芽箱中的發(fā)芽都得到均勻的攪拌，獲得良好的通風(fēng)與增濕，從而理想的滿足大麥發(fā)芽工藝的要求，使用戶能得到優(yōu)質(zhì)的麥芽。本系統(tǒng)生產(chǎn)能力為450015000噸/年干麥芽，n 操作要點（七個步驟）n (1)投料 又稱為下麥,主要是利用大麥的自重,將大麥和水一同從浸麥槽自由下落進入發(fā)芽箱。n (2)攤平 大麥進入發(fā)芽箱后會堆成堆,利用發(fā)芽箱上方的翻麥機將麥堆攤平。n (3)噴水 這是操作規(guī)程中很重要的操作步驟,是利用裝在翻麥機上的噴水管,隨著翻麥機的移動而將水均勻地噴灑在麥層中.噴水量和次數(shù)由所選工藝決定。 n 4)通風(fēng) 箱式發(fā)芽采用能夠使麥層溫度穩(wěn)定的連續(xù)通風(fēng)方式。通風(fēng)的溫度和濕度是按照工藝要求進行控制和調(diào)節(jié)的。n (5)翻麥 利用發(fā)芽箱上方的翻麥機,從一端移動到另一端即完成了一次翻麥。在發(fā)芽開始和發(fā)芽后期翻麥次數(shù)少,發(fā)芽旺盛階段每天翻麥2次即可。n (6)控制麥溫和時間 此即將溫度控制在工